DE60021411T2

DE60021411T2 - ALUMINUM ELECTRIC RECOVERY CELL WITH AGAINST THE MELTED ELECTROLYTIC RESISTANT SIDE WALLS

Info

Publication number: DE60021411T2
Application number: DE60021411T
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Duruz; Vittorio De Nora; Georges Berclaz
Original assignee: Moltech Invent SA
Current assignee: Moltech Invent SA
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2020-10-17
Also published as: ATE299959T1; CA2387414A1; DE60021411D1; NO20021953D0; NZ517674A; AU7679500A; NO20021953L; EP1230436A1; EP1230436B1; AU770338B2; WO2001031087A1

Abstract

A drained cathode cell for the electrowinning of aluminium comprises a cell bottom (20) arranged to collect product aluminium and thermic insulating sidewalls (55,55') lined with a molten electrolyte resistant sidewall lining (50) which is made of material liable to react with molten aluminium, in particular containing silicon carbide, silicon nitride or boron nitride. The thermic insulating sidewalls (55,55') inhibit formation of an electrolyte crust on the lining (50), whereby the lining (50) is exposed to molten electrolyte. The cell bottom (20) has a peripheral surface from which the insulating sidewalls (55,55') extend generally vertically to form, with the cell bottom, a trough for containing molten electrolyte and aluminium produced on at least one drained cathode (32). The peripheral surface of the cell bottom (20) is arranged to keep the product aluminium from contacting and reacting with the molten electrolyte resistant sidewall lining (50) above and around the entire peripheral surface.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft Zellen mit drainierter Kathode (Zellen mit Ablaufkathode) zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium aus in geschmolzenem, Fluorid enthaltendem Elektrolyten gelöstem Aluminiumoxid mit Seitenwänden, die gegenüber geschmolzenem Elektrolyten beständig sind, und Verfahren zum Betreiben der Zellen zur Herstellung von Aluminium.The Invention relates to drained cathode cells (cells with drainage cathode) for the electrolytic extraction of aluminum from in molten, Fluoride-containing electrolyte dissolved alumina with sidewalls, the across from molten electrolyte resistant and methods of operating the cells to produce aluminum.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Die Technologie zur Herstellung von Aluminium durch Elektrolyse von in geschmolzenem, salzhaltigem Kryolith gelöstem Aluminiumoxid bei Temperaturen um 950°C ist mehr als hundert Jahre alt.The Technology for the production of aluminum by electrolysis of in molten, saline cryolite dissolved alumina at temperatures at 950 ° C is more than a hundred years old.

Dieses Verfahren, das fast gleichzeitig von Hall und Héroult entwickelt wurde, hat sich nicht so wie die anderen elektrochemischen Verfahren weiterentwickelt, obwohl sich die Gesamtproduktion von Aluminium in den letzten 50 Jahren phänomenal um fast das 100-fache erhöht hat. Das Verfahren und das Zelldesign haben keine große Veränderung oder Verbesserung erfahren, und nach wie vor werden kohlenstoffhaltige oder kohlenstoffartige Materialien als Elektroden und Zellauskleidungen verwendet.This Process that was developed almost simultaneously by Hall and Héroult not evolving like the other electrochemical processes, although the total production of aluminum in the last 50 Years phenomenally increased by almost 100 times Has. The procedure and the cell design do not change much or improvement, and carbonaceous ones are still going on or carbonaceous materials as electrodes and cell liners used.

Die Elektrolysenzellwanne ist in der Regel aus einem Stahlmantel hergestellt, der mit einer isolierenden Auskleidung aus feuerfestem Material ausgestattet ist, das durch vorgebackenes Anthrazit-Graphit bedeckt ist, oder Kohlenstoffblöcke aus ausschließlich Graphit am Zellboden aufweist, die als Kathode wirken. Die Seitenwände sind ebenfalls mit vorgebackenen Anthrazit-Graphit-Kohlenstoffplatten bedeckt.The Elektrolysenzellwanne is usually made of a steel jacket, the one with an insulating lining of refractory material covered by pre-baked anthracite graphite is, or carbon blocks out exclusively Graphite has on the cell bottom, which act as a cathode. The side walls are also covered with pre-baked anthracite-graphite carbon plates.

Zur Effizienzsteigerung der Aluminiumerzeugung sind zahlreiche Zelldesigns mit drainierte Kathode entwickelt worden, die insbesondere geneigte drainierte Kathodenoberfläche einschließen, wie in den US-A-3 400 061 (Lewis/Altos/Hildebrandt), US-A-4 602 990 (Boxall/Gamson/Green/Stephen), US-A-5 368 702 (de Nora), US-A-5 683 559 (de Nora), EP-A-0 393 816 (Stedman) und der PCT-Anmeldung WO-A-99/02764 (de Nora/Duruz) offenbart ist. Diese Zelldesigns ermöglichen die Verkleinerung der Lücke zwischen den Elektroden und somit die Verringerung des Spannungsabfalls zwischen den Anoden und Kathoden. Zellen mit drainierter Kathode sind in der industriellen Aluminiumerzeugung jedoch noch nicht in erheblichem Maße akzeptiert worden.to Increasing the efficiency of aluminum production are numerous cell designs has been developed with drained cathode, which drained in particular inclined cathode surface lock in, as disclosed in US-A-3,400,061 (Lewis / Altos / Hildebrandt), US-A-4,602,990 (Boxall / Gamson / Green / Stephen), US-A-5 368,702 (de Nora), U.S. 5,683,559 (de Nora), EP-A-0 393 816 (Stedman) and PCT application WO-A-99/02764 (de Nora / Duruz). These cell designs allow the reduction of the gap between the electrodes, thus reducing the voltage drop between the anodes and cathodes. Cells with drained cathode are in industrial aluminum production, however, not yet significant Dimensions accepted Service.

Es ist vorgeschlagen worden, dass die Energieverluste während der Aluminiumerzeugung herabgesetzt werden können, indem die Wärmeisolierung der Seitenwände der Aluminiumerzeugungszellen erhöht wird. Das Niedrighalten des Wärmegradienten durch die Seitenwände hindurch hindert das Bad jedoch an der Erstarrung an den Seitenwänden und führt daher dazu, dass die Seitenwände hochaggressivem geschmolzenem Elektrolyten und geschmolzenem Aluminium ausgesetzt sind.It It has been suggested that the energy losses during the Aluminum production can be reduced by the thermal insulation of the side walls of the aluminum production cells is increased. The low maintenance the thermal gradient through the side walls however, the bath prevents it from solidifying on the side walls and therefore leads to the side walls highly aggressive molten electrolyte and molten aluminum are exposed.

Es sind mehrere Vorschläge gemacht worden, um die Beständigkeit der Seitenwand gegenüber nasenleistenfreiem Zellbetrieb zu erhöhen. Die US-A-2 915 442 (Lewis) offenbart unter anderem die Verwendung von Siliciumcarbid oder Siliciumnitrid als Seitenwandmaterial. Die US-A-3 256 173 (Schmitt/Wittner) beschreibt eine Seitenwandauskleidung, die aus einer Wabenmatrix aus Koks und Pech hergestellt ist, in die teilchenförmiges Siliciumcarbid eingebettet ist. Die US-A-5 876 584 (Cortellini) offenbart ein Seitenwandauskleidungsmaterial aus Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder Borcarbid mit einer Dichte von mindestens 95% und ohne scheinbare Porosität.It are several suggestions been made to the resistance the side wall opposite Increase ridge-free cell operation. US-A-2,915,442 (Lewis) discloses, inter alia, the use of silicon carbide or silicon nitride as Sidewall material. US-A-3 256 173 (Schmitt / Wittner) describes a sidewall lining consisting of a honeycomb matrix of coke and Made of pitch, embedded in the particulate silicon carbide is. US-A-5 876 584 (Cortellini) discloses a sidewall lining material silicon carbide, silicon nitride or boron carbide having a density of at least 95% and with no apparent porosity.

Seitenwände bekannter nasenleistenfreier Zellen sind an der Grenzfläche zwischen dem geschmolzenen Elektrolyten und dem geschmolzenen Aluminium, das sich an dem Boden der Zelle ansammelt, am meisten einer Erosion ausgesetzt. Trotz der Bildung eines inerten Aluminiumoxidfilms um das geschmolzene Aluminiummetall herum wirkt Kryolith als Katalysator, der den schützenden Aluminiumoxidfilm an der Aluminium/Kryolith-Grenzfläche löst, wodurch das geschmolzene Aluminiummetall die Seitenwände entlang der Höhe des geschmolzenen Aluminiums benetzen kann. Im Unterschied zu Aluminiumoxid ist das oxidfreie Aluminiummetall bei der Zellbetriebstemperatur reaktiv und reagiert mit Bestandteilen der Seitenwände, was zu rascher Erosion der Seitenwände auf Höhe des geschmolzenen Aluminiums führt.Side walls known leading edge-free cells are at the interface between the molten Electrolytes and the molten aluminum, which is located at the bottom the cell accumulates, most exposed to erosion. In spite of the formation of an inert alumina film around the molten one Aluminum metal around acts cryolite as a catalyst protecting the protective Alumina film at the aluminum / cryolite interface dissolves, causing the molten aluminum metal the side walls along the height of the molten Can wet aluminum. Unlike alumina that is oxide-free aluminum metal reactive at the cell operating temperature and reacts with constituents of the sidewalls, causing rapid erosion the side walls at height of the molten aluminum.

Obwohl die zuvor genannten Druckschriften fortlaufende Bemühungen zur Verbesserung des Betriebs der Elektrolyseverfahrensschritte bei Zellen mit geschmolzenem Elektrolyten zeigen, schlägt keine die Erfindung vor, und es gab keine akzeptablen Vorschläge zum Vermeiden von Zellseitenwanderosion, die durch Reaktion mit geschmolzenem Aluminiummetall hervorgerufen wird.Even though the aforementioned pamphlets are ongoing efforts to Improvement of the operation of the electrolysis process steps Show cells with molten electrolyte, no beats the Invention and there were no acceptable proposals to avoid of cell sidewall erosion caused by reaction with molten Aluminum metal is caused.

Aufgaben der ErfindungTasks of invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Designs für eine Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium, bei der Elektrolyt am Erstarren an den Seitenwänden gehindert wird.A The object of the invention is to provide a design for a cell for the electrolytic extraction of aluminum, in the electrolyte on solidification on the side walls is prevented.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zellkonfiguration für krustenfreie oder im Wesentlichen krustenfreie Seitenwände, die gegenüber geschmolzenem Elektrolyten beständig sind, insbesondere Carbid und/oder Nitrid enthaltende Seitenwände, was zu einer erhöhten Lebensdauer der Seitenwand führt.Another object of the invention is to provide a cell configuration for crust-free or substantially crust-free sidewalls which resistant to molten electrolyte, in particular carbide and / or nitride containing sidewalls, resulting in an increased life of the sidewall.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zellkonfiguration für krustenfreie oder im Wesentlichen krustenfreie Seitenwände, die gegenüber geschmolzenem Elektrolyten beständig sind, insbesondere Carbid und/oder Nitrid enthaltende Seitenwände, was zu einer verringerten Erosion, Oxidation oder Korrosion der Seitenwände führt.A Another object of the invention is to provide a cell configuration for crust-free or essentially crust-free sidewalls, opposite to molten ones Electrolytes are stable, in particular carbide and / or nitride containing sidewalls, what leads to reduced erosion, oxidation or corrosion of the sidewalls.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Zellkonfiguration mit drainierter Kathode und mit Seitenwänden, die gegenüber geschmolzenen Elektrolyten beständig sind, insbesondere Carbid und/oder Nitrid enthaltende Seitenwände, für krustenfreien oder im Wesentlichen krustenfreien Betrieb.A The main object of the invention is to provide a cell configuration with drained cathode and with side walls that melted opposite Electrolytes resistant are, in particular carbide and / or nitride-containing side walls, crust-free or essentially crust-free operation.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Ein Hauptaspekt der Erfindung betrifft eine Zelle mit drainierter Kathode zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium aus in einem Fluorid enthaltenden, geschmolzenen Elektrolyten gelöstem Aluminiumoxid. Die Zelle mit drainierter Kathode hat einen Zellboden, der eine Anordnung zum Auffangen von Produktaluminium umfasst, und eine periphere Oberseite, die die Anordnung zum Auffangen von Produktaluminium umgibt. Mindestens ein Teil des Zellbodens, der sich während des Betriebs in Kontakt mit geschmolzenem Aluminium befindet, ist aus Material hergestellt, das gegenüber geschmolzenem Aluminium beständig ist.One The main aspect of the invention relates to a drained cathode cell for the electrowinning of aluminum in a fluoride containing molten electrolytes dissolved alumina. The cell with drained cathode has a cell bottom, which is an arrangement for collecting product aluminum, and a peripheral top, surrounding the assembly for collecting product aluminum. At least a part of the cell floor which is in contact with during operation molten aluminum is made of material the opposite molten aluminum resistant is.

An mindestens einer Oberfläche der drainierten Kathode wird Aluminium hergestellt, von der das erzeugt Aluminium während des Betriebs in die Anordnung zum Auffangen des Produktaluminiums abläuft.At at least one surface The drained cathode is made of aluminum from which generates Aluminum during of operation in the arrangement for collecting the product aluminum expires.

Die Zelle mit drainierter Kathode umfasst ferner eine oder mehrere wärmeisolierende Seitenwände, die sich allgemein vertikal von der peripheren Oberfläche des Zellbodens nach oben erstrecken, um mit dem Zellboden eine Wanne zu bilden, die während des Betriebs geschmolzenen Elektrolyten und das Produktaluminium enthält. Oberhalb der peripheren Oberfläche ist die oder jede wärmeisolierende Seitenwand mit einer Seitenwandauskleidung ausgekleidet, die aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber geschmolzenem Elektrolyten beständig ist, jedoch mit geschmolzenem Aluminium reagieren kann, wobei die oder jede wärmeisolierende Seitenwand die Bildung einer Elektrolytkruste oder -nasenleiste an der Seitenwandauskleidung verhindert, die während des Betriebs permanent geschmolzenem Elektrolyten oberhalb und um die periphere Oberfläche herum ausgesetzt ist.The A drained cathode cell further comprises one or more heat-insulating ones Side walls, which is generally vertical to the peripheral surface of the Cell floor up to extend to the cell bottom a tub to form that during the operation of molten electrolyte and the product aluminum contains. Above the peripheral surface is the or each heat-insulating Sidewall lined with a sidewall lining that out made of a material opposite to molten electrolyte resistant is, however, can react with molten aluminum, the or any thermo-insulating Sidewall the formation of an electrolyte crust or grooved on the sidewall lining, which permanently during operation molten electrolyte above and around the peripheral surface is exposed.

Die periphere Oberfläche des Zellbodens ist so angeordnet, dass geschmolzenes Aluminium von der darüber und um die gesamte periphere Oberfläche herum befindlichen Seitenwandauskleidung weggehalten wird, wodurch das geschmolzene Aluminium daran gehindert wird, mit der darüber und um die gesamte periphere Oberfläche herum befindlichen Seitenwandauskleidung zu reagieren.The peripheral surface of the cell bottom is arranged so that molten aluminum from the about that and kept away around the entire peripheral surface of the sidewall lining is, whereby the molten aluminum is prevented, with the above and around the entire peripheral surface around the sidewall lining to react.

Das erfindungsgemäße Zelldesign mit drainierter Kathode hält somit das geschmolzene Aluminium von allen Zellseitenwänden weg, wodurch es am Kontaktieren und Reagieren mit der Seitenwandauskleidung gehindert wird, die gegenüber geschmolzenem Elektrolyten beständig ist, was die Verwendung einer Seitenwandauskleidung ermöglicht, die aus Carbid und/oder Nitrid, wie Siliciumcarbid, Siliciumnitrid oder Bornitrid, hergestellt ist, ohne dass die Seitenwandauskleidung durch Reaktion mit geschmolzenem Aluminium beschädigt werden kann, wie es bei bekannten Designs vorkommen kann.The Cell design according to the invention with drained cathode stops thus the molten aluminum away from all cell sidewalls, causing it to contact and react with the sidewall lining is prevented, the opposite molten electrolyte resistant is what allows the use of a sidewall lining that of carbide and / or nitride, such as silicon carbide, silicon nitride or Boron nitride, is made without the sidewall lining can be damaged by reaction with molten aluminum, as with known designs may occur.

Die Zelle umfasst üblicherweise vier der oben genannten isolierten Seitenwände in im Allgemeinen rechteckiger Anordnung. Die Erfindung kann jedoch auch mit anderen Seitenwandkonfigurationen implementiert werden.The Cell usually includes four of the above isolated side walls in generally rectangular Arrangement. However, the invention may also be implemented with other sidewall configurations become.

Die Oberseite des Zellbodens umfasst beispielsweise gegenüberliegende geneigte Oberflächen, die von den gegenüberliegenden Seitenwänden abwärts in einen zentralen Kanal für die kontinuierliche Entfernung von Produktaluminium führen, wobei der zentrale Kanal sich parallel zu den gegenüberliegenden Seitenwänden erstreckt. Dieser zentrale Ablaufkanal (oder ein Seitenkanal oder mehrere Kanäle in anderen Ausführungsformen) führt vorzugsweise zu einem Aluminiumvorratssumpf oder -raum, der sich innerhalb oder außerhalb der Zelle befindet, und aus dem das Aluminium von Zeit zu Zeit abgestochen werden kann.The The upper side of the cell floor comprises, for example, opposed ones inclined surfaces, from the opposite sidewalls down into a central channel for the continuous removal of product aluminum lead, where the central channel extends parallel to the opposite side walls. This central drainage channel (or one side channel or multiple channels in others Embodiments) preferably leads to an aluminum stocking sump or space that is within or outside the cell is located, and from which the aluminum is torn from time to time can be.

Die Oberseite des Zellbodens umfasst alternativ eine Reihe gegeneinander geneigter Oberflächen, die dazwischen eine Reihe von Rücksprüngen oder Kanälen bilden, die sich parallel zu den gegenüberliegenden Seitenwänden erstrecken. Die Rücksprünge oder Kanäle können verschiedene Formen haben, beispielsweise allgemein V-förmig sein.The The top of the cell bottom alternatively comprises a row against each other inclined surfaces, the intervening a series of returns or channels form, which extend parallel to the opposite side walls. The returns or channels can have different shapes, for example, be generally V-shaped.

Die periphere Oberfläche neigt sich abwärts zu einer flachen oder geneigten Hauptoberfläche des Zellbodens, der die Oberfläche der drainierten Kathode bildet oder der erzeugtes Aluminium von einer Oberfläche der drainierten Kathode aufnimmt, die sich darüber befindet. Diese Hauptoberfläche führt zu der Anordnung zum Sammeln von Produktaluminium.The peripheral surface slopes downwards a flat or sloped main surface of the cell floor containing the surface the drained cathode forms or the aluminum produced by a surface the drained cathode located above it. This main surface leads to the Arrangement for collecting product aluminum.

Wenn die Hauptoberfläche geneigt ist, ist die periphere Oberfläche üblicherweise steiler geneigt als die Hauptoberfläche.If the main surface is inclined, the peripheral surface is usually steeper inclined than the main surface.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Hauptoberfläche abwärts konvergierende geneigte Oberflächen, die sich von ersten gegenüberliegenden Seitenwänden abwärts neigen. Die konvergierenden Oberflächen sind entlang zweiter gegenüberliegender Seitenwände geneigt. Die periphere Oberfläche erstreckt sich horizontal entlang den ersten gegenüberliegenden Seitenwänden und folgt der Neigung der konvergierenden Oberflächen entlang den zweiten gegenüberliegenden Seitenwänden. Gemäß dieser Aus führungsform kann die geneigte periphere Oberfläche eine im Wesentlichen einheitliche Breite um den gesamten Zellboden herum haben.According to one embodiment includes the main surface down converging inclined surfaces, extending from the first opposite sidewalls down tend. The converging surfaces are more opposite along the second side walls inclined. The peripheral surface extends horizontally along the first opposite sidewalls and follows the slope of the converging surfaces along the second opposite one Sidewalls. According to this From management The inclined peripheral surface may be substantially uniform Have width around the entire cell bottom around.

Gemäß einer anderen Ausführungsform, in der die Hauptoberfläche auch abwärts konvergierende geneigte Oberflächen umfasst, die sich von ersten gegenüberliegenden Seitenwänden nach unten neigen, sind die konvergierenden Oberflächen entlang zweiter gegenüberliegender Seitenwände geneigt, und die periphere Oberfläche erstreckt sich horizontal entlang den ersten und zweiten gegenüberliegenden Seitenwänden, wobei die geneigte periphere Oberfläche sich abwärts zu den konvergierenden geneigten Oberflächen um den gesamten Zellboden herum erstreckt. Die geneigte periphere Oberfläche hat üblicherweise eine einheitliche Breite entlang der ersten gegenüberliegenden Seitenwände und hat eine uneinheitliche Breite entlang der zweiten gegenüberliegenden Seitenwände, wo sie allgemein dreieckige Oberflächen bildet, deren Seiten den zweiten gegenüberliegenden Seitenwänden und den konvergierenden geneigten Oberflächen folgen.According to one another embodiment, in the main surface also downhill converging inclined surfaces includes, extending from first opposite side walls bottom, the converging surfaces are more opposite along second side walls inclined, and the peripheral surface extends horizontally along the first and second opposite side walls, wherein the inclined peripheral surface downhill to the converging inclined surfaces around the entire cell bottom extends. The inclined peripheral surface usually has a uniform Width along the first opposite side walls and has a non-uniform width along the second opposite Side walls, where it generally forms triangular surfaces, the sides of which second opposite sidewalls and follow the converging inclined surfaces.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, bei der die Hauptoberfläche auch abwärts konvergierende geneigte Oberflächen umfasst, die von ersten gegenüberliegenden Seitenwänden nach unten geneigt sind, sind die konvergierenden Oberflächen entlang zweiter gegenüberliegender Seitenwänden geneigt, und die geneigte periphere Oberfläche erstreckt sich horizontal entlang den ersten und zweiten gegenüberliegenden Seitenwänden, wobei die geneigte periphere Oberfläche durch mindestens eine im Wesentlichen vertikale Verbindungswand mit der Hauptoberfläche verbunden ist, d. h. mindestens mit den konvergierenden geneigten Oberflächen. Diese Verbindungswand (Verbindungswände) ist bzw. sind gegenüber geschmolzenem Aluminium beständig.According to one another embodiment, at the main surface also downhill converging inclined surfaces includes, from the first opposite sidewalls are inclined downwards, the converging surfaces are second along opposed sidewalls inclined, and the inclined peripheral surface extends horizontally along the first and second opposite side walls, wherein the inclined peripheral surface by at least one substantially vertical connecting wall with the main surface connected, d. H. at least with the converging inclined ones Surfaces. This connecting wall (connecting walls) is / are opposite molten Aluminum resistant.

Die drainierte(n) Oberfläche(n) befindet bzw. befinden sich auf einer oder mehreren Kathoden, die Teil des Zellbodens sind und so angeordnet sind, dass darauf erzeugtes geschmolzenes Aluminium von der Seitenwandauskleidung in die Anordnung zum Sammeln von geschmolzenem Aluminium abläuft. Alternativ kann bzw. können sich die drainierte(n) Oberflächen der Kathode(n) auf einer oder mehreren Kathoden befinden, die oberhalb des Zellbodens angeordnet sind, wobei das geschmolzene Aluminium von den Kathoden auf den Zellboden und danach in die Anordnung zum Sammeln von geschmolzenem Aluminium abläuft.The drained surface (s) is located on one or more cathodes, the part of the cell bottom are arranged so that thereon molten aluminum from the sidewall lining into the assembly for Collecting molten aluminum expires. Alternatively, you can or can the drained surfaces the cathode (s) are located on one or more cathodes above of the cell bottom, wherein the molten aluminum from the cathodes to the cell bottom and then into the arrangement for Collecting molten aluminum expires.

Die Kathode und/oder der Zellboden kann aus kohlenstoffhaltigem oder kohlenstoffartigem Material gefertigt sein, wie verdichtetem pulverisiertem Kohlenstoff, einer Paste auf Kohlenstoffbasis, wie sie beispielsweise in der US-A-5 362 366 (de Nora/Sekhar) beschrieben ist, vorgebackenen Kohlenstoffblöcken oder Graphitblöcken, Platten oder Ziegeln. Andere geeignete Kathodenmaterialien, die auch für den Zellboden verwendet werden können, sind in der WO-A-98/53120 (Berclaz/de Nora) und der WO-A-99/02764 (de Nora/Duruz) beschrieben.The Cathode and / or the cell floor can be made of carbonaceous or be made of carbonaceous material, such as compacted pulverized carbon, a paste based on carbon, such as in the US-A-5,362,366 (de Nora / Sekhar), pre-baked carbon blocks or Graphite blocks, Plates or bricks. Other suitable cathode materials that also for the Cell floor can be used WO-A-98/53120 (Berclaz / de Nora) and WO-A-99/02764 (de Nora / Duruz).

Die Kathode und der Zellboden hat bzw. haben am meisten bevorzugt eine obere Oberfläche, die mit Aluminium benetzbar ist, beispielsweise ist die Oberseite der Kathode oder des Zellbodens mit einer Beschichtung aus feuerfestem, mit Aluminium benetzbarem Material beschichtet, wie in der US-A-5 651 874 (de Nora/Sekhar) oder der WO-A-98/17842 (Sekhar/Duruz/Liu) beschrieben ist. Die mit Aluminium benetzbare Oberfläche umfasst üblicherweise ein feuerfestes Borid, insbesondere TiB₂, das vorteilhafterweise als Beschichtung aus einer Aufschlämmung von Teilchen des feuerfesten Borids oder anderem mit Aluminium benetzbarem Material aufgebracht wird.The cathode and cell bottom most preferably have an upper surface which is wettable with aluminum, for example, the top of the cathode or cell bottom is coated with a coating of refractory aluminum-wettable material as described in US Pat. 5,651,874 (de Nora / Sekhar) or WO-A-98/17842 (Sekhar / Duruz / Liu). The aluminum wettable surface usually comprises a refractory boride, particularly TiB ₂ , which is advantageously applied as a coating of a slurry of refractory boride particles or other aluminum-wettable material.

Diese mit Aluminium benetzbare Oberfläche kann erhalten werden, indem eine Oberschicht aus feuerfestem, mit Aluminium be netzbarem Material über der Oberseite (die bereits eine Vorbeschichtung des feuerfesten, mit Aluminium benetzbaren Materials haben kann) und über Teilen der Zelle, die die Kathode umgeben, aufgebracht wird.These with aluminum wettable surface can Obtained by a top layer of refractory, with aluminum wettable material via the top (which already has a pre-coating of refractory, aluminum wettable material) and over parts the cell surrounding the cathode is applied.

Gemäß einer Ausführungsform, bei der die Kathode Teil des Zellbodens ist, kann der elektrische Strom zu der Kathode, insbesondere einer Kathodenmasse, durch einen inneren Kathodenhaltemantel oder eine Platte ankommen, die zwischen der Kathode und dem äußeren Mantel angeordnet ist und üblicherweise aus Stahl hergestellt ist, wie es in der WO-A-98/53120 (Berclaz/de Nora) offenbart ist.According to one embodiment, where the cathode is part of the cell floor, the electric current to the cathode, in particular a cathode material, by an inner Cathode holding mantle or a plate arrive between the Cathode and the outer jacket is arranged and usually made of steel, as described in WO-A-98/53120 (Berclaz / de Nora) is disclosed.

Die Seitenwandauskleidung kann aus Ziegeln hergestellt sein, die Carbid und/oder Nitrid enthalten, und/oder kann eine Beschichtung auf Basis von Carbid und/oder Nitrid umfassen, die während des Zellbetriebs mit dem Produktaluminium in Kontakt ist.The Sidewall lining may be made of bricks called carbide and / or nitride, and / or may be a coating based on Carbide and / or nitride, which during cell operation with the product aluminum is in contact.

Die Seitenwandauskleidung kann alternativ mit einem oder mehreren Phosphaten von Aluminium beschichtet und/oder imprägniert sein, wie es in der US-A-5,534,130 (Sekhar) offenbart ist. Die Aluminiumphosphate können ausgewählt sein aus: Monoaluminiumphosphat, Aluminiumphosphat, Aluminiumpolyphosphat und Aluminiummetaphosphat.The sidewall lining may alternatively coated and / or impregnated with one or more phosphates of aluminum, as disclosed in US-A-5,534,130 (Sekhar). The aluminum phosphates may be selected from: monoaluminum phosphate, aluminum phosphate, aluminum polyphosphate and aluminum metaphosphate.

Die erfindungsgemäßen Zellen können traditionelle, verbrauchbare, vorgebackene Kohlenstoffanoden, kontinuierlich zugeführte Anoden vom Søderberg-Typ sowie nicht-verbrauchbare oder im Wesentlichen nicht-verbrauchbare Anoden verwenden.The cells of the invention can traditional, consumable, pre-baked carbon anodes, continuous supplied Anodes of the Søderberg type as well as non-consumable or substantially non-consumable Use anodes.

Nicht-verbrauchbare Anoden können eine elektrochemisch aktive Struktur umfassen, die aus einer Reihe horizontaler Anodenelemente hergestellt ist, die jeweils eine elektrochemisch aktive Oberfläche haben, auf der während der Elektrolyse anodisch Sauerstoff entwickelt wird. Die Anodenelemente können in pa ralleler Anordnung vorliegen, die durch mindestens ein verbindendes Querelement verbunden ist, oder in konzentrischer Anordnung, die durch mindestens ein allgemein radiales Verbindungselement verbunden ist, wie es in der WO-A-00/40781 und der WO-A-00/40782 (beide im Namen von de Nora) beschrieben ist.Non-consumable Anodes can comprise an electrochemically active structure consisting of a series made of horizontal anode elements, each having an electrochemical active surface have on the while the electrolysis anodic oxygen is developed. The anode elements can be in parallel arrangement, which by at least one connecting Cross member is connected, or in concentric arrangement, the connected by at least one generally radial connecting element is as described in WO-A-00/40781 and WO-A-00/40782 (both in US Pat Name of de Nora) is described.

Zu geeigneten Materialien für Sauerstoff entwickelnde Anoden gehören Legierungen auf Eisen- und Nickelbasis, die in einer oxidierenden Atmosphäre wärmebehandelt werden können, wie in der WO-A-00/06802, der WO-A-00/06803 (beide im Namen von Duruz/de Nora/Crottaz), der WO-A-00/06804 (Crottaz/Duruz), der PCT/IB99/01976 (Duruz/de Nora) und der PCT/IB99/01977 (de Nora/Duruz) offenbart ist. Weitere Sauerstoff entwickelnde Anodenmaterialien sind in der WO-A-99/36593, der WO-A-99/36594, der WO-A-00/06801, der WO-A-00/06805, der PCT/IB00/00028 (alle im Namen von de Nora/Duruz), der WO-A-00/06800 (Duruz/de Nora), der WO-A-99/36591 und der WO-A-99/36592 (beide im Namen von de Nora) offenbart.To suitable materials for Oxygen evolving anodes include alloys based on iron and titanium Nickel base, which can be heat treated in an oxidizing atmosphere, such as in WO-A-00/06802, WO-A-00/06803 (both in the name of Duruz / de Nora / Crottaz), WO-A-00/06804 (Crottaz / Duruz), PCT / IB99 / 01976 (Duruz / de Nora) and PCT / IB99 / 01977 (de Nora / Duruz) is. Other oxygen evolving anode materials are in the WO-A-99/36593, WO-A-99/36594, WO-A-00/06801, WO-A-00/06805, PCT / IB00 / 00028 (all in the name of de Nora / Duruz), WO-A-00/06800 (Duruz / de Nora), WO-A-99/36591 and WO-A-99/36592 (both in the name of de Nora).

Unabhängig davon, ob verbrauchbare, vorgebackene Anoden oder nicht-verbrauchbare Anoden verwendet werden, ist es vorteilhaft, jede Anode vorzuheizen, bevor sie während des Betriebs in einer Zelle als Ersatz für eine Kohlenstoffanode installiert wird, die im Wesentlichen verbraucht worden ist, oder eine sich nicht verbrauchte Anode, die desaktiviert worden ist oder Wartung benötigt. Durch Vorheizen der Anoden werden Störungen des Zellbetriebs infolge von lokaler Abkühlung vermieden, wie bei der Bildung einer Elektrolytkruste, wodurch ein Teil der Anode erst dann aktiv wird, wenn die Elektrolytkruste geschmolzen ist.Independently of, whether consumable, pre-baked anodes or non-consumable anodes used, it is advantageous to preheat each anode before she while installed in a cell to replace a carbon anode, which has essentially been consumed or not spent anode that has been deactivated or needs maintenance. By Preheating the anodes will be disturbances cell operation due to local cooling avoided, as in the Formation of an electrolyte crust, whereby a part of the anode only then becomes active when the electrolyte crust has melted.

Die Erfindung betrifft auch eine Zellwanne, die geschmolzenen Elektrolyten und Produktaluminium enthält, mit einem Zellboden, der mit isolierenden Zellseitenwänden versehen ist, die wie zuvor beschrieben mit einer gegen geschmolzenen Elektrolyten beständigen Auskleidung geschützt sind.The The invention also relates to a cell tray, the molten electrolyte and contains product aluminum, with a cell bottom provided with insulating cell sidewalls is, as previously described with an anti-molten electrolyte resistant Lining protected are.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Aluminium unter Verwendung der Zelle wie sie oben beschrieben ist, die in einem Fluorid enthaltenden, geschmolzenen Elektrolyten gelöstes Aluminiumoxid enthält. Bei dem Verfahren wird das gelöste Aluminiumoxid elektrolysiert, um auf der oder jeder Oberfläche einer drainierten Kathoden Aluminium zu erzeugen, und das erzeugte Aluminium wird in die Anordnung zum Sammeln des Produktaluminiums drainiert (ablaufen gelassen), wobei das erzeugte Aluminium am Kontaktieren und Reagieren mit der obigen Seitenwandauskleidung und um die gesamte periphere Oberfläche herum gehindert wird.One Another aspect of the invention relates to a process for the preparation of aluminum using the cell as described above is that in a fluoride-containing, molten electrolyte dissolved Contains alumina. In the process, the dissolved Aluminum oxide electrolyzed to form on the or each surface of a drained cathodes to produce aluminum, and the aluminum produced is drained into the assembly for collecting the product aluminum (drained) with the aluminum produced contacting and react with the above sidewall lining and around the entire peripheral surface around is prevented.

Die Oberfläche des Zellbodens wird vorteilhaft auf einer Temperatur gehalten, die einem pastösen Zustand des Elektrolyten entspricht, wodurch der Zellboden vor chemischem Angriff geschützt wird. Wenn der Elektrolyt auf Kryolithbasis beispielsweise auf etwa 950°C erhitzt ist, kann die Oberfläche des Zellbodens um etwa 30°C abkühlen, wodurch der die Kathodenoberfläche kontaktierende Elektrolyt eine viskose Paste bildet, die den Zellboden schützt.The surface The cell bottom is advantageously maintained at a temperature which a pasty one Condition of the electrolyte corresponds, whereby the cell floor before chemical Attack protected becomes. For example, when the cryolite-based electrolyte is at about 950 ° C heated is, the surface can of the cell bottom by about 30 ° C cooling down, causing the cathode surface contacting electrolyte forms a viscous paste, which is the cell bottom protects.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Die Erfindung wird in Bezug auf die angefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, in denenThe The invention will be described with reference to the attached schematic drawings explained in more detail in which

1 eine Querschnittansicht einer erfindungsgemäßen Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium ist; 1 Figure 3 is a cross-sectional view of an aluminum electrowinning cell of the present invention;

2 eine Querschnittansicht einer anderen erfindungsgemäßen Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium ist; 2 Fig. 12 is a cross-sectional view of another aluminum electrowinning cell of the present invention;

3 den Bodenteil der Zelle von 2 während der Montage einer Kathodeneinheit zeigt; 3 the bottom part of the cell of 2 during assembly of a cathode unit shows;

4 im Längsquerschnitt eine Ausführungsform der Kathode zeigt, die zur Installation in einer Zelle bereit ist; 4 in longitudinal cross-section shows an embodiment of the cathode ready for installation in a cell;

5 eine längsgerichtete Querschnittansicht einer anderen erfindungsgemäßen Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium ist; und 5 Figure 3 is a longitudinal cross-sectional view of another aluminum electrowinning cell of the present invention; and

6 eine Aufsicht des in 1, 2 oder 3 gezeigten Zellbodens ist, die verschiedene Ausführungsformen der peripheren Oberfläche zeigen. 6 a supervision of in 1 . 2 or 3 shown cell floor showing various embodiments of the peripheral surface.

Ausführliche BeschreibungFull description

Die 1 und 6 zeigen schematisch eine erfindungsgemäße Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium, bei der mehrere Anoden 10 an Jochs 11 aufgehängt sind, die mit einer Anodenaufhäng- und Stromzufuhrüberstruktur (nicht gezeigt) verbunden sind, die die Anoden 10 über einem Kathodenzellboden 20 aufgehängt hält, der in einen äußeren Stahlmantel 21 eingeschlossen ist, der mit seiner isolierenden Auskleidung aus feuerfesten Ziegeln 40 eine Zellwanne oder einen Kathodentopf bildet.The 1 and 6 show schematically a cell according to the invention for the electrowinning of aluminum, in which several anodes 10 at yokes 11 suspended, which are connected to an anode suspension and power supply superstructure (not shown), which are the anodes 10 over a cathode cell floor 20 Hanging in an outer steel jacket 21 enclosed with its insulating lining of refractory bricks 40 forms a cell tray or a cathode pot.

Im Inneren des äußeren Stahlmantels 21 ist eine Kathode 30 untergebracht, die einen inneren Kathodenhaltemantel 31 aus Stahl umfasst, der eine Kathodenmasse 32 enthält. Der innere Mantel 31 hat, wie dargestellt, einen flachen Boden, Seitenwände 33 und nach außen gerichtete Seitenflansche 34 in seinem oberen Bereich. Der innere Mantel 31 bildet einen oben offenen Behälter für die Kathodenmasse 32.Inside the outer steel mantle 21 is a cathode 30 housed, which has an inner cathode holding jacket 31 made of steel, which has a cathode mass 32 contains. The inner coat 31 has, as shown, a flat bottom, sidewalls 33 and outward side flanges 34 in its upper area. The inner coat 31 forms an open-topped container for the cathode mass 32 ,

Der obere Bereich der Kathodenmasse 32 hat geneigte Oberflächen 35, die sich über die Kathode 30 erstrecken und in einen zentralen Kanal 36 zum Ablaufen von geschmolzenem Aluminium herunterführen. Der zentrale Kanal 36 führt vorteilhaft zu einem Aluminiumlagerungssumpf 36', der mittig in der Zelle angeordnet ist, wie es in 6 gezeigt ist. Oben auf der Katho denmasse 32 und auch über die Flansche 34 erstreckt sich eine Beschichtung 37 aus mit Aluminium benetzbarem Material, vorzugsweise eine aus einer Aufschlämmung aufgebrachte Boridbeschichtung, wie sie in der US-A-5 651 874 (de Nora/Sekhar) oder der WO-A-98/17842 (Sekhar/Duruz/Liu) beschrieben ist. Eine solche Beschichtung 37 kann auch auf die Innenseitenoberflächen des Bodens und der Seiten 33 des Kathodenhaltemantels 31 aufgebracht werden, um die elektrische Verbindung zwischen dem inneren Mantel 31 und der Kathodenmasse 32 zu verbessern.The upper portion of the cathode mass 32 has inclined surfaces 35 extending over the cathode 30 extend and into a central channel 36 to drain off molten aluminum. The central channel 36 leads advantageously to an aluminum storage sump 36 ' , which is arranged in the middle of the cell, as it is in 6 is shown. On top of the Katho denmasse 32 and also about the flanges 34 extends a coating 37 aluminum wettable material, preferably a slurry applied boride coating as described in US-A-5,651,874 (de Nora / Sekhar) or WO-A-98/17842 (Sekhar / Duruz / Liu). Such a coating 37 Can also on the inside surfaces of the bottom and sides 33 of the cathode holding jacket 31 be applied to the electrical connection between the inner jacket 31 and the cathode mass 32 to improve.

Die Peripherie der Kathodenmasse 32 erstreckt sich bis zum oberen Bereich der Seitenwand 33 des inneren Mantels 31, von wo sie sich in den zentralen Kanal 36 abwärts neigt.The periphery of the cathode mass 32 extends to the top of the sidewall 33 of the inner coat 31 from where they are in the central channel 36 slopes downwards.

Im Inneren des Teils der Zellseitenwände im oberen Bereich des äußeren Mantels 21 gegenüber der Seiten der Anoden 10 befindet sich eine Seitenwandauskleidung 50, die beispielsweise aus Platten aus Kohlenstoff oder Siliciumcarbid gebildet ist.Inside the part of the cell sidewalls in the upper part of the outer shell 21 opposite the sides of the anodes 10 there is a sidewall lining 50 , which is formed for example of plates made of carbon or silicon carbide.

Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, erstrecken sich die isolierenden Seitenwände 55 allgemein vertikal von dem Zellboden 20 nach oben. Die isolierenden Seitenwände 55 inhibieren die Bildung einer Elektrolytkruste auf der Seitenwandauskleidung 50 während des Betriebs, wodurch die Auskleidung geschmolzenem Elektrolyt 60 ausgesetzt wird.As in the 1 to 3 is shown, the insulating sidewalls extend 55 generally vertically from the cell bottom 20 up. The insulating sidewalls 55 inhibit the formation of an electrolyte crust on the sidewall lining 50 during operation, causing the lining of molten electrolyte 60 is suspended.

Erfindungsgemäß ist die periphere Oberfläche 35', von der aus sich die isolierenden Seitenwände 55, 55' erstrecken, so angeordnet, dass geschmolzenes Aluminium von der Seitenwandauskleidung 50 wegläuft, damit das Produktaluminium wie in 1 bis 3 und 6 gezeigt am Kontaktieren und Reagieren mit der Seitenwandauskleidung 50 gehindert wird. Zu diesem Zweck ist die periphere Oberfläche 35' steiler geneigt als die geneigten Kathodenoberflächen 35, wie in 1 bis 5 gezeigt ist, wodurch ein kleiner Keil gebildet wird, der sich von den Endseitenwänden 55' nach unten neigt und über die Kathodenmas se 32 erstreckt, so dass die gesamte Peripherie 35' um die geneigten Kathodenoberflächen 35 herum sich von allen Zellseitenwänden 55, 55' wegneigt, damit geschmolzenes Aluminium von der Seitenwandauskleidung 50 weg drainiert wird, wie in 6 gezeigt ist.According to the invention, the peripheral surface 35 ' , from which the insulating sidewalls 55 . 55 ' extend, so arranged that molten aluminum from the sidewall lining 50 Run away so that the product aluminum as in 1 to 3 and 6 shown contacting and reacting with the sidewall lining 50 is prevented. For this purpose, the peripheral surface 35 ' steeper inclined than the inclined cathode surfaces 35 , as in 1 to 5 is shown, thereby forming a small wedge extending from the end sidewalls 55 ' down and over the Kathodenmas se 32 extends so that the entire periphery 35 ' around the inclined cathode surfaces 35 around of all cell sidewalls 55 . 55 ' away, with molten aluminum from the sidewall lining 50 is drained away, as in 6 is shown.

Die 3 und 6 zeigen verschiedene Konfigurationen der peripheren Oberfläche 35'.The 3 and 6 show different configurations of the peripheral surface 35 ' ,

Wie in 3 gezeigt ist, werden die geneigten Kathodenoberflächen 35 aus abwärts konvergierenden geneigten Oberflächen 35 gebildet, die von gegenüberliegenden lateralen Seitenwänden nach unten zu dem zentralen Kanal 36 geneigt sind und die entlang gegenüberliegender Endseitenwände 55' geneigt sind, wie in dem oberen Teil von 6 zu sehen ist. Wie in 3 gezeigt ist, erstreckt sich die periphere Oberfläche 35' horizontal entlang der lateralen Seitenwände 55 und folgt der Neigung der konvergierenden Oberflächen 35 entlang der gegenüberliegenden Seitenwände 55', wobei die geneigte periphere Oberfläche 35 eine im Wesentlichen einheitliche Breite um den gesamten Zellboden herum hat, wie in dem oberen Teil von 6 zu sehen ist.As in 3 is shown, the inclined cathode surfaces 35 from downwardly converging inclined surfaces 35 formed from opposite lateral side walls down to the central channel 36 are inclined and along opposite end sidewalls 55 ' inclined as in the upper part of 6 you can see. As in 3 As shown, the peripheral surface extends 35 ' horizontally along the lateral sidewalls 55 and follows the slope of the converging surfaces 35 along the opposite side walls 55 ' , wherein the inclined peripheral surface 35 has a substantially uniform width around the entire cell bottom, as in the upper part of 6 you can see.

Eine Variante der Konfiguration der peripheren Oberfläche 35' ist in 3 durch die punktierte Linie 35'' und auf dem unteren Teil von 6 gezeigt. Die periphere Oberfläche 35' erstreckt sich horizontal entlang der lateralen Seitenwände 55 und der Endseitenwände 55'. Die geneigte periphere Oberfläche 35' erstreckt sich ferner um den gesamten Zellboden herum hinunter zu den konvergierenden geneigten Oberflächen. Bei dieser Variante hat die periphere Oberfläche 35' eine einheitliche Breite entlang der lateralen Seitenwände 55 und eine uneinheitliche Breite entlang der Endseitenwände 55', wobei, wie auf dem unteren Teil von 6 zu sehen ist, sie eine allgemein dreieckige Oberfläche bildet.A variant of the configuration of the peripheral surface 35 ' is in 3 through the dotted line 35 '' and on the lower part of 6 shown. The peripheral surface 35 ' extends horizontally along the lateral side walls 55 and the end sidewalls 55 ' , The inclined peripheral surface 35 ' further extends around the entire cell bottom down to the converging inclined surfaces. In this variant has the peripheral surface 35 ' a uniform width along the lateral side walls 55 and a non-uniform width along the end sidewalls 55 ' , where, as on the lower part of 6 can be seen, it forms a generally triangular surface.

Eine weitere Variante der Konfiguration der peripheren Oberfläche 35' ist in 3 durch die punktierte Linie 35'' und 35''' und auf dem oberen Teil von 6 gezeigt. Die periphere Oberfläche 35' erstreckt sich horizontal entlang der lateralen und Endseitenwände 55', wie durch die punktierte Linie 35'' gezeigt wird. Die gezeigte periphere Oberfläche 35' ist durch im Wesentlichen vertikale Verbindungswände mit den konvergierenden geneigten Kathodenoberflächen 35 verbunden, wobei der obere Bereich der Verbindungswand in den 3 und 6 durch Linie 35''' wiedergegeben wird. Wie in den 3 und 6 gezeigt ist, hat die geneigte periphere Oberfläche 35' um alle der Seitenwände 55, 55' herum eine einheitliche Breite. Diese Verbindungswand ist beständig gegenüber geschmolzenem Aluminium und kann, wie bereits gesagt, mit mit Aluminium benetzbarem Material beschichtet werden.Another variant of the configuration of the peripheral surface 35 ' is in 3 through the dotted line 35 '' and 35 ''' and on the upper part of 6 shown. The peripheral surface 35 ' he stretches horizontally along the lateral and lateral side walls 55 ' as by the dotted line 35 '' will be shown. The shown peripheral surface 35 ' is through substantially vertical connecting walls with the converging inclined cathode surfaces 35 connected, wherein the upper portion of the connecting wall in the 3 and 6 by line 35 ''' is reproduced. As in the 3 and 6 shown has the inclined peripheral surface 35 ' around all of the sidewalls 55 . 55 ' around a uniform width. This connecting wall is resistant to molten aluminum and, as stated earlier, can be coated with aluminum-wettable material.

Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, wird die Kathode 30 als entfernbare Einheit in dem Zellboden 20 in einem zentralen Rücksprung mit der entsprechenden Form in den feuerfesten Ziegeln 40 gehalten, die den äußeren Stahlmantel 21 auskleiden. Diese feuerfesten Ziegel 40 sind die üblichen Typen, die zum Auskleiden konventioneller Zellen verwendet werden.As in the 1 to 3 is shown, the cathode 30 as a removable unit in the cell bottom 20 in a central recess with the appropriate shape in the refractory bricks 40 held the outer steel shell 21 line. These refractory bricks 40 are the usual types used to line conventional cells.

Der Kathode 30 wird über quer verlaufende Zuführungsschienen 41, die an den Boden des inneren Mantels 31 geschweißt sind, Strom zugeführt. Diese Zuführungsschienen 41 sind mit Stromsammelschienen 42 verbunden, die lateral aus den Seiten des äußeren Mantels 21 herausragen, wie in 1 gezeigt ist, wobei diese Sammelschienen 42 mit äußerem Buswerk (nicht gezeigt) in Verbindung stehen.The cathode 30 is via transverse feed rails 41 leading to the bottom of the inner mantle 31 are welded, power supplied. These feed rails 41 are with power busbars 42 connected laterally from the sides of the outer mantle 21 stand out as in 1 is shown, these busbars 42 with external bus (not shown).

Strom kann der Kathode 30 von 1 alternativ durch eine Reihe vertikaler Stromsammelschienen 41 zugeführt werden, die sich durch vertikale Öffnungen in dem Boden der Auskleidung erstrecken, die durch die feuerfesten Ziegel 40 (siehe die 2 und 3) gebildet ist.Electricity can be the cathode 30 from 1 alternatively through a series of vertical busbars 41 which extend through vertical openings in the bottom of the lining passing through the refractory bricks 40 (see the 2 and 3 ) is formed.

Wegen der metallischen Leitfähigkeit des Kathodenhaltemantels 31 werden diese Zuführungsschienen 41 alle auf praktisch demselben elektrischen Potential gehalten, was zu einer einheitlichen Stromverteilung in den Sammelschienen 42 führt. Der innere Metallmantel 31 verteilt zudem den elektrischen Strom gleichförmig in der Kathodenmasse 32.Because of the metallic conductivity of the cathode holding jacket 31 become these feed rails 41 all held at virtually the same electrical potential, resulting in a uniform power distribution in the busbars 42 leads. The inner metal jacket 31 In addition, it distributes the electric current uniformly in the cathode ground 32 ,

Während des Betriebs wird der Raum zwischen der Kathode 30 und der Seitenwandauskleidung 50 mit geschmolzenem Elektrolyten 60 gefüllt, wie Kryolith, der gelöstes Aluminiumoxid enthält, mit einer Temperatur von üblicherweise etwa 950 bis 970°C, und die Anoden 10 tauchen in ihn ein. Wenn Elektrolysestrom geleitet wird, wird Aluminium auf den geneigten Kathodenoberflächen 35 gebildet, die mit der feuerfesten Boridbeschichtung 37 beschichtet sind, und das erzeugte Aluminium läuft kontinuierlich von den geneigten Oberflächen 35 abwärts in den zentralen Kanal 36, von wo es permanent in den Lagerungssumpf 36' entfernt wird, aus dem Aluminium von Zeit zu Zeit abgestochen werden kann.During operation, the space between the cathode 30 and the sidewall lining 50 with molten electrolyte 60 filled, such as cryolite containing dissolved alumina, at a temperature of usually about 950 to 970 ° C, and the anodes 10 immerse yourself in it. When electrolysis current is passed, aluminum becomes on the inclined cathode surfaces 35 formed with the refractory boride coating 37 are coated, and the aluminum produced runs continuously from the inclined surfaces 35 down into the central canal 36 from where it is permanently in the storage pit 36 ' is removed from the aluminum from time to time can be tapped.

Die Anoden 10, die als verbrauchbare, vorgebackene Kohlenstoffanoden gezeigt sind, haben geneigte Oberflächen 12, die den geneigten Kathodenoberflächen 35 gegenüberliegen. Die Neigung dieser Anodenoberflächen 12 erleichtert die Freisetzung von Bläschen der anodisch freigesetzten Gase. Wenn die Anode 10 verbraucht wird, behält sie ihre Gestalt, wodurch ein einheitlicher Anoden-Kathoden-Abstand gehalten wird. Es wäre alternativ möglich, dass derselbe Zellboden 20 und seine Kathode 30 mit sich nicht verbrauchenden oder im Wesentlichen nicht verbrauchenden Anoden verwendet wird.The anodes 10 , which are shown as consumable, pre-baked carbon anodes, have sloped surfaces 12 facing the inclined cathode surfaces 35 are opposite. The inclination of these anode surfaces 12 facilitates the release of bubbles of anodically released gases. If the anode 10 is consumed, it retains its shape, keeping a uniform anode-cathode distance. It would alternatively be possible for the same cell bottom 20 and his cathode 30 is used with non-consumable or substantially non-consumable anodes.

Wenn die Kathode 30 periodisch gewartet werden muss, ist es möglich, die Zelle abzuschalten, den geschmolzenen Zellinhalt zu entfernen und die gesamte Kathode 30 auseinander zu nehmen, um sie durch eine neue oder gewartete Kathode 30 zu ersetzen. Dieses Verfahren ist viel bequemer und weniger arbeitsintensiv als das konventionelle Verfahren zur Erneuerung der Auskleidung des Zellbodens, hat geringere Risiken in Bezug auf den Kontakt mit Giftmüllmaterialien und vereinfacht die Entsorgung der Giftmüllmaterialien.If the cathode 30 periodically, it is possible to shut off the cell, remove the molten cell contents and the entire cathode 30 take them apart by a new or maintained cathode 30 to replace. This method is much more convenient and less labor intensive than the conventional method of renewing the lining of the cell floor, has less risk of contact with toxic waste materials, and simplifies disposal of toxic waste materials.

Die in 2 gezeigte Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium ist derjenigen von 1 ähnlich, und es sind gleiche Bezugsziffern zur Bezeichnung gleicher Teile verwendet worden. Bei diesem Design sind die Stromsammelschienen 42 vertikal statt horizontal und erstrecken sich durch vertikale Öffnungen 43 in der Auskleidung der Ziegel 40. Diese Sammelschienen 42 sind mittig an den Boden des inneren Mantels 31 geschweißt. Wie in 4 illustriert ist, sind mehrere Sammelschienen 42 voneinander beabstandet entlang des Bodens des inneren Mantels 31 angeordnet. Diese Sammelschienen 42 können jede gewünschte Querschnittform haben: kreisförmig, rechteckig, T-förmig, usw. Weil der innere Metallmantel 31 die Sammelschienen 42 praktisch auf demselben Potential hält, werden Schwankungen in der Stromversorgung vermieden.In the 2 The aluminum electrowinning cell shown is that of 1 Similarly, and like reference numerals have been used to designate like parts. In this design are the power busbars 42 vertically instead of horizontally and extend through vertical openings 43 in the lining of the brick 40 , These busbars 42 are centered on the bottom of the inner mantle 31 welded. As in 4 Illustrated are several busbars 42 spaced apart along the bottom of the inner shell 31 arranged. These busbars 42 can have any desired cross-sectional shape: circular, rectangular, T-shaped, etc. Because the inner metal sheath 31 the busbars 42 practically at the same potential, fluctuations in the power supply are avoided.

Das Montageverfahren ist in 3 illustriert. Die gesamte Kathode 30 kann installiert werden, indem sie mit einem Kran abgesenkt wird, bis der Boden des Kathodenhaltemantels 31 auf dem oberen Bereich 44 der Auskleidung aus Ziegeln aufsetzt und ihre Seitenflansche 34 auf Schultern 45 der Zellauskleidung aufsetzen. Die Platten 50 können danach oben auf den Flanschen 34 installiert werden. Dieses Montageverfahren ist verglichen mit den bislang verwendeten üblichen Zellauskleidungsverfahren einfach und arbeitssparend.The assembly process is in 3 illustrated. The entire cathode 30 can be installed by lowering it with a crane until the bottom of the cathode holding mantle 31 on the upper area 44 the lining is made of bricks and their side flanges 34 on shoulders 45 put on the cell lining. The plates 50 can then top up on the flanges 34 be installed. This mounting method is simple and labor-saving compared to the conventional cell lining methods used heretofore.

Zur Entmantelung der Zelle werden zuerst die Seitenwandauskleidungsplatten 50 entfernt, danach die Kathode 30, nachdem die Sammelschienen 42 von der negativen Busschiene getrennt worden sind. Dieses Entmanteln der Zelle ist auffallend leicht durchzuführen und vereinfacht die Entsorgung von Giftabfällen erheblich.To decombine the cell, first the sidewall lining plates 50 removed, then the cathode 30 after the busbars 42 have been separated from the negative busbar. This stripping of the cell is remarkably easy to perform and greatly simplifies the disposal of toxic waste.

4 zeigt die Kathode 30, die bereit für die Installation als Einheit in einer Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium (nicht gezeigt) ist, die mit isolierenden Seitenwänden ausgestattet ist, die erfindungsgemäß mit einer Carbid und/oder Nitrid enthaltenden Auskleidung geschützt sind. Diese Kathode 30 umfasst einen Metallkathodenhaltemantel 31, der aus einer Platte mit flacher Basis hergestellt ist, an die Seitenwände 33 im Wesentlichen in rechten Winkeln entlang ihrer Seitenränder angeschweißt worden sind. Diese Seitenwände 33 können sich um die gesamte Peripherie der Basisplatte herum oder nur an ihren gegenüberliegenden Seitenrändern erstrecken. 4 shows the cathode 30 ready for installation as a unit in an aluminum electrowinning cell (not shown) equipped with insulating sidewalls protected according to the invention with a carbide and / or nitride containing lining. This cathode 30 includes a metal cathode holding jacket 31 made of a flat-base plate on the side walls 33 have been welded at substantially right angles along their side edges. These sidewalls 33 may extend around the entire periphery of the base plate or only at their opposite side edges.

Eine Reihe von Zuführungsschienen 42 sind gleichförmig voneinander entlang der Länge des Mantels 31 beabstandet an den Boden der Basisplatte des Mantels 31' angeschweißt. Diese Zuführungsschienen 42 ragen vertikal von dem Mantel 31 nach unten, so dass sie entsprechende vertikale Öffnungen in dem Zellboden passieren können, damit sie an eine externe negative Busschiene angeschlossen werden.A series of feeder rails 42 are uniform from each other along the length of the jacket 31 spaced at the bottom of the base plate of the jacket 31 ' welded. These feed rails 42 protrude vertically from the coat 31 down so that they can pass corresponding vertical openings in the cell bottom to connect to an external negative bus bar.

In dem Mantel 31 ist eine Kathodenmasse 32 aus einer Reihe von Blöcken geformt, beispielsweise aus Kohlenstoff. Die Kathodenblöcke haben, wie gezeigt ist, geneigte Oberseiten 35 und sind unter Bildung einer Reihe allgemein V-förmiger Rücksprünge miteinander verbunden. In diesem Beispiel ragen Teile der Kathodenblöcke über den oberen Bereich der Seitenwände 33 hinaus, die in die Seiten der Endblöcke eingebettet sind.In the coat 31 is a cathode material 32 formed from a series of blocks, such as carbon. The cathode blocks have inclined tops, as shown 35 and are interconnected to form a series of generally V-shaped recesses. In this example, portions of the cathode blocks protrude above the top of the sidewalls 33 which are embedded in the sides of the end blocks.

Die Oberseite 35 ist aus einer Reihe geneigter Oberflächen in allgemein V-Anordnung gebildet, die durch Anordnen der angrenzenden Blöcke aneinander gebildet worden ist. Die Endblöcke an jeder Seite des Mantels 31 sind mit einer geneigten peripheren Oberfläche 35' gezeigt, aus der sich bei Anordnung in einer Zelle die isolierenden Seitenwände erstrecken. Erfindungsgemäß umgibt die periphere Oberfläche 35' die Kathode 30 und ist so angeordnet, dass geschmolzenes Aluminium von der Seitenwandauskleidung 50 oberhalb und um die gesamte periphere Oberfläche 35' herum abläuft, um das Produktaluminium am Kontaktieren und Reagieren mit der Seitenwandauskleidung 50 oberhalb und um die gesamte periphere Oberfläche 35' herum zu hindern.The top 35 is formed of a series of inclined surfaces in a generally V-arrangement formed by arranging the adjacent blocks together. The end blocks on each side of the jacket 31 are with a sloped peripheral surface 35 ' shown, from which extend when arranged in a cell, the insulating side walls. According to the invention, the peripheral surface surrounds 35 ' the cathode 30 and is arranged so that molten aluminum from the sidewall lining 50 above and around the entire peripheral surface 35 ' around the product aluminum to contact and react with the sidewall lining 50 above and around the entire peripheral surface 35 ' to prevent it from happening.

Jede Zuführungsschiene 42 entspricht der Verbindung zwischen zwei angrenzenden Blöcken, die den unteren Teil von jedem V bilden. Die Zuführungsschienen 42 ragen, wie gezeigt ist, durch den Mantel 31 und erstrecken sich über einen Teil des Wegs bis zu den Blöcken 42 hinauf. Die Zuführungsschienen 42 können alternativ extern an den Boden des Mantels 31 geschweißt werden.Each feed rail 42 corresponds to the connection between two adjacent blocks forming the lower part of each V. The feed rails 42 protrude through the mantle, as shown 31 and extend over part of the way to the blocks 42 up. The feed rails 42 Alternatively, external to the bottom of the jacket 31 be welded.

Die gesamte geneigte obere Oberfläche 35 der Kathodenmasse 32 wird vor Gebrauch mit einer mit Aluminium benetzbaren Beschichtung beschichtet, die typischerweise aus Titandiborid gebildet ist, das aus einer Aufschlämmung aufgebracht wird.The entire inclined upper surface 35 the cathode mass 32 is coated, prior to use, with an aluminum-wettable coating, typically formed of titanium diboride, which is applied from a slurry.

Diese Kathode 30 kann als Einheit hergestellt und durch Heben derselben mit einem Kran und Absenken derselben in die Zelle in einer Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium (wie in 3 illustriert) installiert werden.This cathode 30 can be manufactured as a unit and by lifting it with a crane and lowering it into the cell in an aluminum electrowinning cell (as in 3 illustrated).

Die im längsgerichteten Querschnitt in 5 gezeigte Zelle zur elektrolytischen Gewinnung von Aluminium umfasst eine Kathode 30 mit einer Reihe beabstandeter vertikaler Stromzuführungen 42, die an den Boden ihres inneren Kathodenhaltemantels 31 geschweißt sind, wobei diese Zuführungen 42 aus der Unterseite des Zellbodens 20 herausragen, um mit dem Kathodenbuswerk verbunden zu werden.The in longitudinal cross-section in 5 The aluminum electrowinning cell shown includes a cathode 30 with a series of spaced vertical power supplies 42 attached to the bottom of its inner cathode holding mantle 31 are welded, these additions 42 from the bottom of the cell floor 20 protrude to be connected to the cathode bus.

Wie in den 1 bis 3 erstrecken sich die in 5 gezeigten isolierenden Seitenwände 55 allgemein vertikal von dem Zellboden 20, der so angeordnet ist, dass geschmolzenes Aluminium von der Carbid und/oder Nitrid enthaltenden Seitenwandauskleidung 50 wegläuft, um das Produktaluminium am Kontaktieren und Reagieren mit der Seitenwandauskleidung 50 zu hindern.As in the 1 to 3 extend the in 5 shown insulating sidewalls 55 generally vertically from the cell bottom 20 which is arranged such that molten aluminum from the carbide and / or nitride-containing sidewall lining 50 Run away to contact the product aluminum contacting and reacting with the sidewall lining 50 to prevent.

Die Kathodenmasse 32 ist aus mehreren Schichten aus leitfähigem Material wie Kohlenstoff hergestellt, möglicherweise in Kombination mit Materialien, die den Kohlenstoff für geschmolzenes Aluminium undurchdringlich machen. Die Masse 32 umfasst eine äußere Schicht um den Boden und die Seiten 33 des inneren Mantels 31 herum. Diese äußere Schicht hat einen peripheren Rand 32a, der einen zentralen Rücksprung umgibt, der mit einer flachen Schicht 38 aus Kohle oder anderem leitfähigen Material beschichtet ist, worauf sich eine Deckschicht 39 mit geneigten Flächen 35 befindet, die mit einer Schicht 37 aus mit Aluminium benetzbaren Borid beschichtet sind. Wie dargestellt ist, werden die aufwärts geneigten Seitenteile der Flächen 35 durch abgeschrägte Teile der Kanten 32a und durch Stampfpaste 51 verlängert, wodurch Keile entlang den Rändern der Kathodenmasse 32 gebildet werden, auf der sich die mit Aluminium benetzbare Boridschicht 37 erstreckt, um mit dem peripheren Rand 32a eine periphere Oberfläche 35' mit steilerer Neigung zu bilden, die so angeordnet ist, dass geschmolzenes Aluminium von der Seitenwandauskleidung 50 oberhalb und um die gesamte periphere Oberfläche herum erfindungsgemäß wegläuft.The cathode mass 32 is made of multiple layers of conductive material such as carbon, possibly in combination with materials that make the carbon impenetrable to molten aluminum. The crowd 32 includes an outer layer around the bottom and sides 33 of the inner coat 31 around. This outer layer has a peripheral edge 32a surrounding a central recess with a flat layer 38 made of carbon or other conductive material, which is followed by a topcoat 39 with inclined surfaces 35 located with a layer 37 made of aluminum wettable boride. As shown, the upwardly inclined side portions of the surfaces become 35 through bevelled parts of the edges 32a and by ramming paste 51 lengthened, creating wedges along the edges of the cathode mass 32 formed on which the aluminum wettable boride layer 37 extends to the peripheral edge 32a a peripheral surface 35 ' to form with a steeper inclination, which is arranged so that molten aluminum minium from the sidewall lining 50 according to the invention runs away above and around the entire peripheral surface.

Die geneigten Flächen 35 der Kathodenmasse 32 sind alternativ so geneigt, dass sie abgeflachte V-förmige Rücksprünge bilden, über denen die Anoden 10 mit entsprechenden V-förmigen geneigten Flächen 11 der Anoden aufgehängt sind, die den V-förmigen Rücksprüngen in der Kathodenmasse 32 gegenüberliegen. Die An oden 10 sind an Stahlstangen 14 aufgehängt, die in einer einstellbaren Höhe in Befestigungen 15 durch einen Anodenbus 16 gehalten werden, wodurch die Anoden 10 mit einer ausgewählten Anoden-Kathoden-Lücke aufgehängt werden können.The inclined surfaces 35 the cathode mass 32 Alternatively, they are inclined to form flattened V-shaped recesses, above which the anodes 10 with corresponding V-shaped inclined surfaces 11 the anodes are suspended, the V-shaped recesses in the cathode mass 32 are opposite. The An oden 10 are on steel bars 14 suspended in an adjustable height in fasteners 15 through an anode bus 16 be kept, causing the anodes 10 can be hung with a selected anode-cathode gap.

Die Montage und Demontage der Kathode 30 dieser Zelle ist ähnlich denjenigen, die zuvor beschrieben wurden. Die Kathode 30 wird zuerst außerhalb der Zelle montiert, danach mit einem Kran in den Zellboden 20 abgesenkt, wobei die Zuführungsschienen 42 durch entsprechende Öffnungen 43 in den Ziegeln 40 geführt werden. Dann werden die Lücken um die Ränder der Kathodenmasse 32 mit Stampfpaste 51 gefüllt, die zu den Seitenkeilen geformt wird. Als nächstes wird eine Aufschlämmung von feuerfestem Borid auf die geneigten Kathodenflächen 35 aufgebracht, üblicherweise oben auf eine bereits darauf aufgebrachte Vorbeschichtung und auch über die geneigten Keiloberflächen der Ränder 32a und Stampfpaste 51. Nach Trocknen und Wärmebehandlung der Boridbeschichtung 37 ist die Zelle bereit zum Hochfahren. Während des Betriebs enthält der zentrale Rücksprung in der Zelle oberhalb der Kathodenmasse 32 geschmolzenen Elektrolyten 60, wie Kryolith, der gelöstes Aluminiumoxid enthält, in das die Anoden 10 tauchen.The assembly and disassembly of the cathode 30 this cell is similar to those previously described. The cathode 30 is first mounted outside the cell, then with a crane in the cell bottom 20 lowered, with the feed rails 42 through appropriate openings 43 in the bricks 40 be guided. Then the gaps around the edges of the cathode mass 32 with ramming paste 51 filled, which is molded to the side wedges. Next, a slurry of refractory boride is applied to the inclined cathode surfaces 35 applied, usually on top of a pre-coating already applied thereto and also on the inclined wedge surfaces of the edges 32a and ramming paste 51 , After drying and heat treatment of the boride coating 37 the cell is ready to start up. During operation, the central recess in the cell contains above the cathode mass 32 molten electrolyte 60 such as cryolite containing dissolved alumina into which the anodes 10 diving.

Zur Demontage zur Wartung des Zellbodens 20 werden die geschmolzenen Inhalte von der Zelle entfernt und die Stampfpaste 51 zerbrochen, damit die gesamte Kathodeneinheit 30 mit einem Kran aus der Zelle herausgehoben werden kann, nachdem die Zuführungsschienen 42 von der Kathodenbusschiene getrennt worden sind.For disassembly for maintenance of the cell floor 20 The melted contents are removed from the cell and the ramming paste 51 broken, hence the entire cathode unit 30 can be lifted out of the cell with a crane after the feeder rails 42 have been separated from the cathode bus bar.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, ist offensichtlich, dass sich Fachleuten im Lichte der vorhergehenden Beschreibung viele Modifikationen und Varianten ergeben. Daher sollen alle derartigen Alternativen, Modifikationen und Vari anten, die in den Umfang der angefügten Ansprüche fallen, mit eingeschlossen sein.Even though the invention in connection with specific embodiments The same has been described to those skilled in the art in the light of the foregoing description many modifications and Variants result. Therefore, all such alternatives, modifications and Variants falling within the scope of the appended claims be.

Claims

A well of a drained cell cell for the electrowinning of aluminum from alumina dissolved in a fluoride-containing molten electrolyte, comprising: - a cell bottom having a structure for collecting product aluminum ( 36 ) and a peripheral upper surface ( 35 ' ) surrounding the assembly for collecting product aluminum, wherein at least the portion of the cell bottom in contact with molten aluminum during operation is made of a material resistant to molten aluminum, at least one surface of a drained cathode ( 35 ) on which aluminum is produced and from which aluminum produced during operation runs into the assembly for collecting the product aluminum, - one or more thermally insulating sidewalls ( 55 . 55 ' extending generally vertically upwardly from the peripheral surface to form, with the cell bottom, a sump for receiving molten electrolyte and product aluminum during operation, and a sidewall lining (FIG. 50 ) made of material resistant to molten electrolyte but capable of reacting with molten aluminum, said material lining said thermally insulating sidewall (insulating sidewalls) above said peripheral surface, said thermally insulating sidewall ( insulating sidewalls) inhibits the formation of an electrolyte crust or rim on the sidewall lining that is permanently exposed to the molten electrolyte above and around the peripheral surface during operation, the peripheral surface being arranged to allow molten aluminum from the sidewall lining above and around the entire peripheral surface, thereby preventing the molten aluminum from reacting with the sidewall lining above and around the entire peripheral surface.

Drained cathode cell for electrolytic recovery of aluminum in a fluoride-containing molten electrolyte dissolved alumina, the one tub according to claim 1 includes.

A cell according to claim 2, comprising four of the side walls in one generally rectangular arrangement.

A cell according to claim 3, wherein the cell bottom is opposite inclined surfaces that covers from the opposite sidewalls down in a central channel for the removal of product aluminum lead, with the central channel parallel to the opposite Sidewalls extends.

A cell according to claim 3, wherein the cell bottom is a Series of oppositely inclined surfaces that intervenes a series of returns or channels form, which extend parallel to the opposite side walls.

A cell according to any one of claims 2 to 5, wherein the peripheral surface down tends to a flat or inclined main surface of the cell bottom, the the surface the drained cathode forms or the aluminum produced by a surface the drained cathode located above it, the Main surface too the arrangement for collecting product aluminum leads.

A cell according to claim 6 when dependent on claim 3, wherein the main surface converging downward inclined surfaces that is from the first opposite sidewalls down run, with the converging surfaces along second opposite sidewalls are inclined, with the peripheral surface horizontally along the first opposite sidewalls extends and the inclination of the converging surfaces along the second opposite sidewalls followed.

A cell according to claim 6 when dependent on claim 3, wherein the main surface downwards converging inclined surfaces comprising downwardly extending from the first opposing sidewalls, the converging surfaces along the second opposite sidewalls are inclined, with the peripheral surface horizontally along the first and second opposite sidewalls extends, with the inclined peripheral surface down to the converging inclined surfaces extends around the entire cell bottom.

A cell according to claim 6 when dependent on claim 3, wherein the main surface downwards converging inclined surfaces includes, which are downhill from the first opposite side walls, the converging surfaces along the second opposite sidewalls are inclined, the peripheral surface horizontally along the first and second opposite sidewalls extends, the inclined peripheral surface at least by a in the Essentially perpendicular connecting wall with the converging inclined surfaces is connected and the at least one connecting wall opposite molten Aluminum resistant is.

A cell according to any one of claims 2 to 9, wherein the or every surface the drained cathode is present at a cathode which is part of the Cell bottom is, wherein the cathode is arranged so that thereon produced aluminum from the side wall panel away in the arrangement to collect product aluminum.

A cell according to any one of claims 2 to 9, wherein the or every surface (s) the drained cathode is present at a cathode above the cell bottom is arranged, wherein the cathode is arranged so the aluminum produced therefrom away from the sidewall lining into the assembly for collecting product aluminum.

A cell according to claim 11, wherein the cell bottom comprises a coating of refractory aluminum wettable material is coated.

A cell according to any one of claims 2 to 12, wherein the or every surface the drained cathode with a coating of refractory, coated with aluminum wettable material.

A cell according to claim 12 or 13, wherein the coating made of refractory, with aluminum wettable material a refractory Borid includes.

A cell according to claim 14, wherein the coating made of refractory aluminum wettable titanium diboride material includes.

A cell according to any one of claims 2 to 15, wherein the sidewall lining a carbide and / or a nitride.

A cell according to claim 16, wherein the sidewall lining at least one of silicon carbide, silicon nitride and boron nitride includes.

A cell according to claim 16 or 17, wherein the sidewall lining made of carbide and / or nitride-containing tiles.

A cell according to claim 16 or 17, wherein the sidewall lining coated with a carbide and / or nitride based coating is.

A cell according to any one of claims 2 to 19, wherein the sidewall lining coated with one or more phosphates of aluminum and / or waterproof is.

A cell according to claim 20, wherein the phosphates of Aluminum selected are made of monoaluminum phosphate, aluminum phosphate, aluminum polyphosphate and aluminum metaphosphate.

A method of producing aluminum using a cell according to any one of claims 2 to 21, which comprises alumina dissolved in a fluoride-based molten electrolyte, the method comprising electrolyzing the dissolved aluminum to produce aluminum on the or each surface of the drained cathode and the product aluminum from the or each surface of the drained cathode to drain into the assembly for collecting product aluminum, wherein the produced aluminum is prevented from contacting and reacting with the sidewall lining above and around the entire peripheral surface.

A method according to claim 22, wherein the surface of the Cell bottom is kept at a temperature that is a pasty state corresponds to the electrolyte, causing the cell bottom against chemical Attack protected is.